Американские учёные из Массачусетского технологического института (MIT) разработали систему FloatForm — рой автономных роботов-катеров, которые самостоятельно собираются в плавучие конструкции, разъединяются и перестраиваются в новые формы практически без участия оператора-человека . Ключевая особенность технологии — отсутствие центрального управляющего узла: цель достигается за счёт кооперации равноправных роботов, каждый из которых принимает решения на основе локальных данных от датчиков и алгоритмов .

Принцип работы. Размер каждого робота — 21 см², он оснащён собственными двигателями, датчиками и магнитными защёлками . Вдохновением для системы послужили огненные муравьи, которые во время наводнений соединяются телами в живые плоты без центрального координатора . Вместо того чтобы полагаться на центральный компьютер, отдающий команды каждому роботу (что создаёт уязвимость и плохо масштабируется), FloatForm использует децентрализованный подход: лёгкий центральный планировщик лишь изредка вмешивается, назначая каждому роботу конечную позицию, а всё остальное — навигация, избегание столкновений, адаптация к волнам — выполняется самими роботами путём обмена данными с ближайшими соседями .

Технические особенности. Магнитный механизм соединения вдохновлён оригами: один серводвигатель приводит в действие структуру, которая выдвигает или убирает постоянные магниты на всех четырёх сторонах робота, позволяя им сцепляться через зазор 10–15 см . Важно, что энергия расходуется только в момент сцепления или расцепления, а в зафиксированном состоянии механизм не потребляет питания, сохраняя батарею для движения и вычислений . Для устойчивости на воде разработчики добавили стабилизирующие плавники, чтобы компенсировать избыточную мощность двигателей, которые на миниатюрных роботах создавали нежелательные рывки .

Результаты испытаний. В лабораторных условиях флот из восьми роботов неоднократно собирался в заданные формы из случайных позиций, сцеплялся в жёсткую конструкцию, разъединялся по команде, перестраивался в новую конфигурацию и двигался как единое судно — каждый этап занимал 4–8 минут . В серии из 10 испытаний система выполнила миссии без участия человека в 90% случаев с четырьмя роботами и в 70% — с восемью . Симуляции показали, что архитектура масштабируется до 64 роботов, причём сложность вычислений зависит не от общего числа участников, а только от локального окружения каждого из них .

Перспективы применения. Разработчики видят будущее системы в создании адаптивной плавучей инфраструктуры: временные платформы для ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, мосты, рынки на каналах, сцены для мероприятий — всё это может появляться и исчезать по мере необходимости . Система может быть полезна не только в городских каналах (Венеция, Амстердам), но и для офшорных операций, инспекций, мониторинга окружающей среды и создания временных конструкций в труднодоступных местах . В перспективе разработчики планируют усилить сцепные механизмы и адаптировать систему для работы на открытой воде с использованием GPS-навигации .